E-school di Arrigo
Amadori
Esercizi risolti
Esercizio : G86
Calcolare i punti ombelicali dell'ellissoide
.
Risoluzione :
Una parametrizzazione dell'ellissoide è :
con
,
,
.
Il suo grafico è (con
,
,
) :
Si tenga presente che sono esclusi dalla parametrizzazione i
punti dell'ellissoide corrispondenti a
,
,
,
, ovvero il
semicerchio massimo
indicato in figura comprendente i poli
e
.
Si ha :
da cui, tenendo presente che :
,
si ricava :
.
La curvatura gaussiana e la curvatura media sono :
e :
.
La massima e la minima curvatura normale,
,
, sono date da :
.
In un punto ombelicale si deve avere :
per cui, dovendo essere :
,
nel nostro caso si ricava :
che fornisce :
da cui, sostituendo
e
e
semplificando (tenendo presente che
,
,
,
), si ottiene :
.
Questa equazione fornisce i punti ombelicali nella presente
parametrizzazione (si tenga presente l'esclusione dei punti di
).
L'equazione è evidentemente equivalente al sistema :
(si consideri sempre
).
Sostituendo, otteniamo :
(sempre con
).
Per
l'ellissoide diventa una sfera, per cui i suoi punti sono tutti punti ombelicali.
Per
(omettiamo
gli altri casi) si ha :
-
per
si
ottiene
-
per
si
ottiene
-
per
si
ottiene
.
Il caso
, escluso dalla presente parametrizzazione, è riconducibile per simmetria al
caso
.
Salvo errori ed omissioni.
Fine.